ВПЛИВ ДИСПЕРГУВАННЯ СТРУКТУРИ НА ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АЛЮМІНІДУ ЗАЛІЗА Fe–28 Al, ОТРИМАНОГО ЗА ТЕХНОЛОГІЄЮ ПРЯМОГО ШТАМПУВАННЯ ПОРОШКІВ
I. МОРФОЛОГІЧНІ ТА СТРУКТУРНІ ЗМІНИ У ВИХІДНИХ ПОРОШКАХ ПІСЛЯ РОЗМЕЛУ ТА ЇХ ВПЛИВ НА СХИЛЬНІСТЬ ДО УЩІЛЬНЕННЯ ТА КОНТАКТОУТВОРЕННЯ ПІД ЧАС НАГРІВАННЯ

Анотація

Досліджено морфологічні та структурні зміни в суміші порошків заліза та алюмінію після розмелу в планетарному млині. Через наклеп частинки порошків мали пластинчасту форму. Рентгенівська дифрактометрія продемонструвала велику кількість дефектів деформаційного походження. Встановлено, що наклеп значно ускладнює процес ущільнення. Після холодного пресування пористість залишається ~35–40%. Проведено порівняльний аналіз фазових та структурних змін при нагріванні та спіканні зразків із розмелених порошків. Методом диференціальної сканувальної калориметрії встановлено, що самопоширюваний високотемпературний синтез інтерметалідної сполуки Fe₂Al₅ відбувається переважно в твердій фазі нижче температури плавлення алюмінію із втричі меншим тепловим ефектом, ніж у зразків із нерозмелених порошків. Дилатометричні дослідження показали, що розмелені порошки менше розбухають у процесі самопоширюваного високотемпературного синтезу і значно гірше ущільнюються та спікаються при подальшому підвищенні температури до 1450 °С. Показано, що через недостатню щільність та низьку якість міжчастинкових контактів спечені зразки з розмелених порошків суттєво поступаються зразкам з нерозмелених порошків за фізико-механічними властивостями. Значна увага приділена особливостям фазоутворення за робочих температур технологічного циклу прямого штампування порошків 600–1000 °С. При аналізі фазових структурних змін враховано вплив герметичного контейнера, який обмежує зміну об’єму зразка внаслідок реакційного синтезу. Показано, шо наявність контейнера прискорює фазоутворення на початковому етапі нагрівання завдяки деформації, яка протидіє розбуханню. При подальшому підвищенні температури нагрівання наявність контейнера дещо уповільнює фазові зміни. Після нагрівання до температури 1000 °С та витримки 20 хв у зразках з розмелених і нерозмелених порошків утворюється фаза Fe₃Al з невпорядкованою структурою типу А2.